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启明星行动: 洛马公司数字化转型的五大方向

 昵称31830743 2024-06-27

近年来,空客、波音、洛马等公司持续开展面向中长期发展的“未来工厂”研究,为缩短研制周期、加快交付速度、提升产品制造质量和效率、降低制造成本,空客通过设立“未来工厂”基金项目,用于鼓励制造创新项目。波音公司提出基于模型企业的钻石模型,开展数字孪生和数字主线应用实践,其“未来工厂”的数字化智能化水平处于遥遥领先地位。

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波音公司基于模型企业的钻石模型

   洛马公司提出全新的“任务驱动的转型”战略,在流程、技术和工具方面进行颠覆性创新,为客户提供更快的装备交付能力、敏捷响应能力和数据驱动的洞察力,支持国家安全任务。“任务驱动的转型”战略重点关注5大领域:数字工程、下一代软件、先进制造技术、数字赋能、数据作为战略资产,充分体现了数字化手段推动转型的理念。

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洛马智能制造工厂主要创新点

01数字工程

   洛马公司在数字化技术研究应用方面一直处于领先地位,已开始向基于模型的数字工程转型,数字线索、数字孪生已经取得良好的应用实效,数字工程工具开始试点应用。2017年洛马公司提出体现数字孪生内涵的“产品数字世界”概念,20212月,推出一种可生成飞机结构数字孪生模型的工具——航空通用分析工具集数据管理器(CATDM),旨在以一种互联的、三维可视化模型方式为F-35用户快速展示飞机结构完整性数据。20214月洛马公司推出一个初步的“数字孪生成熟度模型”,使用通用成熟度模型来促进数字孪生应用标准化,数字孪生成熟度划分为5个等级,等级1 虚拟数字孪生,实现高保真或基于物理的数字孪生模型及仿真;等级2:利用人工方式实现数字孪生模型与物理实体的同步;等级3:数字孪生模型与物理实体的同步及验证实现自动化或持续性;等级4:企业级集成的产品数字孪生;等级5:构建数字孪生运行生态系统。

02下一代软件开发模式

   软件工厂建设是洛马公司数字化转型计划的一部分,打造软件工厂目的是提升软件开发的速度、效率和敏捷性。软件工厂已经支持了航空、航天、舰船等多种武器装备软件平台的快速开发。20215月,洛马公司与美国空军合作,协助空军生命周期管理中心建立了猛蓝(Rogue Blue)软件工厂,旨在为美国战略司令部开发生产任务规划与指挥控制软件程序,研究团队利用DevSecOps方法创建了一个基于云的敏捷开发环境,用于实现战略司令部攻击规划辅助(SPA2.0系统的开发和自动化测试,将软件功能交付时间从6个月缩短到2周。

03先进制造技术

   洛马公司正通过3D打印、工业机器人、增强现实、机器联网等技术来推动工厂车间的数字化转型,加速装备生产、改进装备质量,提升装备制造能力。例如:20217月,洛马公司建成航天器测试、装配、资源(STAR)中心,部署了多项数字化智能化技术及先进制造技术,来加速航天器生产、提高质量,以更快将猎户座航天器更快送入太空;使用了VR/AR等智能工具,在猎户座生产线上采用AR工具,技术人员解释组装指令的时间减少95%,总培训时间减少85%,生产率提高40%。在X-59飞机制造总装过程中,工业机器人技术发挥重要作用,螺栓连接和机器人自动钻孔系统(COBRA)首次用于X-59飞机下机翼蒙皮制造,机器人系统可完成钻孔、锪孔以及检测孔质量的一系列自动化操作,且一次交检合格率超过99.99%;采用机器人自动丝束铺放设备,制造大型复合材料整体结构,以减少装配工艺中的零件数量,同时铺丝头上还集成有红外加热装置,提升了树脂的粘合性与铺放质量。

04数字赋能

   洛马公司加强流程再造、5G网络、云平台等方面投资,为公司数字化转型奠定了基础。20213月,洛马与Omnispace公司签署战略意向协议,双方将通过开发基于5G全球标准的非地面网络(NTN),建立第一个真正支持商业和政府任务的多用途5G平台,为全球的商业、企业和政府设备提供新型通信能力。

05数据作为战略资产

   洛马建设可覆盖全球的基础设施,可以即时、安全地共享数据,并开展人工智能驱动的预测分析。20213月,洛马公司与日本NEC公司签署一项联合合作协议,专注于利用NEC公司的人工智能技术——系统不变分析技术(SIAT)提高复杂系统诊断效率,在整个产品生命周期中提供经过验证的人工智能功能。SIAT分析引擎使用来自物联网传感器的数据以自动检测不一致并给出解决方案。此前,洛马公司和NEC一直在评估SIAT在早期生产测试和运营方案中的有效性。洛马公司已将SIAT集成到其开发的通用人工智能遥测分析技术(T-TAURI)服务中,使得能够在航天器的设计开发、生产和测试阶段主动进行异常检测。洛马公司在肯尼迪航天中心测试猎户座期间采用SIAT系统分析大量数据,并与T-TAURI系统集成应用,四小时内,即用近15万个传感器数据建立并分析了超过220亿个逻辑关系,构建了航天器正常运行的模型,生成的模型可用于监控后续航天器的所有未来测试。

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